Oblasti výzkumu
Polymerní nanokompozity 
Polymerní nanokompozity představují v současné době materiály, jejichž výzkum je v centru pozornosti řady výzkumníků díky jejich unikátním vlastnostem využitelným v celé řadě aplikací. Náš výzkum v této oblasti je zaměřen na pochopení efektů nano-plniv s velkým specifickým povrchem na krystalizační, deformační, lomové, degradační a hořlavostní vlastnosti polymerů, představující velmi atraktivní část fyziky a chemie kompozitních materiálů. Naše vědecká činnost zahrnuje různé měřící techniky (DSC, mechanická spektroskopie, TGA a další), vývoj teoretických modelů a matematické simulace poskytující výsledky využitelné pro interpretaci a predikci vlastností nanokompozitů.
Kontaktní osoba: Ing. Jan Kalfus, Ph.D.
Vláknové kompozitní materiály 
Hlavními předměty v rámci výzkumu vláknových kompozitních materiálů jsou, mezipovrchová adheze matrice/vlákno, interakce těchto materiálů s biologickými tkáněmi, adheze mezi kompozity, vliv vlastností jednotlivých komponent a způsobu jejich prostorového rozložení na výsledné vlastnosti kompozitních materiálů a technologie jejich přípravy.
jednotlivá témata vědecké práce:
- příprava a modifikace mezivrstev na povrchu skelných a keramických vláken,
- plazmatická úprava skelných vláken,
- hydrolytická a termální stabilita vláknových kompozitů,
- mikromechanika vláknových kompozitních soustav,
- biomechanika dentálních vláknových kompozitů,
- adheze kompozit/kompozit a kompozit/biologická tkáň,
- hybridní vláknové výztuže.
Kontaktní osoba: Ing. Petr Poláček, Ph.D.
Optická mikroskopie 
Optický systém je využíván především pro:
- studium nadmolekulární struktury polymerů (polyethylen, polypropylen) a jejích změn v závislosti na teplotě, typu a množství přídavných látek a pro studium kinetiky krystalizace
- pozorování povrchu materiálů a jejich změn s časem (kovy, betony, …)
- kontrola rozměrů, např. vláken
Kontaktní osoba: Ing. Radka Bálková, Ph.D.
Konfokální mikroskopie 
Konfokální rastrovací mikroskopie "přemosťuje" optickou a elektronovou rastrovací mikroskopii pro vynikající rozlišení a velký rozsah zvětšení bez nutnosti speciální úpravy vzorku. Díky rastrování a konfokálnímu principu je dosaženo 3D zobrazení.
Mikroskop je využíván pro
- pozorování struktury polymerů,
- pozorování lomových ploch,
- pozorování morfologie vláken,
- ověření přítomnosti mikroorganismů,
- pozorování povrchů archeologických předmětů,
- kontrolu struktury vypálené sítotiskové pasty s nosičem pro detekci plynů (změna složení, podmínek výpalu),
- zobrazení struktury a ověření vazby monolitů na stěny kapilár,
- pozorování morfologie napařených hmot,
- studium stárnutí elektrod olověných akumulátorů, …
Kontaktní osoba: Ing. Radka Bálková, Ph.D.
Syntézy I
- Syntéza "tailor-made" polymerů, makromonomerů a blokových kopolymerů na bázi polyalkenů pomocí živé koordinační polymerace iniciované komplexy přechodových kovů a lanthanoidů
- Syntéza syndiotaktického polystyrenu katalyzovaná half-sandwich metalloceny a MAO
- Stanovení indexu isotakticity homopolymeru polypropylenu a frakcionace "impact-kopolymeru" polypropylenu pomocí extrakčních a rozpouštěcích metod
Kontaktní osoba: Mgr. Soňa Hermanová, Ph.D.
Syntézy II
- Syntéza funkcionalizovaných resorbovatelných "smart" biopolymerů, kopolymerů a makromonomerů různými duhy polymerací (ROP, ATRP, aniontové či Ziegler-Natta).
- Příprava bio- a termo-degradabilních polyurethanů polyadičními reakcemi.
- Studium fyzikálních a chemických vlastností polymerních hydrogelových sítí pro biomedicíncké aplikace, sol-gel přechody.
- Charakterizace vzorků pomocí chemických (NMR, FT-IR, GC, GPC, HPLC) a fyzikálních (DSC, TGA, SEM, CLSM, Zwick, rheometr) metod.
Kontaktní osoba: Ing. Lucy Vojtová, Ph.D.
Biomateriály pro tkáňové inženýrství
Studium zákonitostí a vztahů mezi strukturou, fyzikálně-chemickými a biologickými vlastnostmi molekulárních a nadmolekulárních systémů skládajících se z přírodních či syntetických polymerů a případně dalších biologicky aktivních molekul, s cílem ověřit možnosti přípravy systémů s cílenými a předem určenými vlastnostmi (náhrady měkkých tkání, kostí, chrupavek).
Kontaktní osoba: Ing. Lucy Vojtová, Ph.D.
Depozice a charakterizace plazmových polymerů 
V plazmochemické laboratoři probíhá základní výzkum v oblasti depozice a charakterizace plazmových polymerů s využitím pro řízené mezifáze ve vláknových kompozitech. Aparatury pro plazmovou polymeraci pracují v režimu vysokého a ultravysokého vakua. Předmětem výzkumu jsou jak parametry vlastní depozice (korelace depozičních podmínek a výsledných vlastností vznikajícího materiálu, depoziční rychlost apod.), tak vlastnosti tenkých vrstev plazmových polymerů; např. vlastnosti mechanické (tvrdost, Youngův modul), elektro-optické, fyzikální (smáčivost, morfologie) a chemické (složení, chemická stabilita).
K charakterizaci plazmových polymerů jsou využívány techniky in situ elipsometrie pro zjištění optických vlastností materiálu a tloušťky vrstev, hmotnostní spektroskopie pro monitorování plazmatu při depozici, infračervená spektroskopie poskytující informace o chemickém složení materiálu, měření kontaktního úhlu pro stanovení povrchové energie, nanointendační metody pro stanovení mechanických vlastností a mikroskopie atomárních sil (AFM) pro analýzu povrchové morfologie.
Dlouhodobým záměrem je příprava vrstev plazmově deponovaných polymerů s mechanickými vlastnostmi, povrchovou energií a chemickým složením nastavitelnými v parametrech depozice. Takotéto vrstvy budou sloužit jako mezifáze ve vláknových kompozitech, zajišťující adhezi a přenos mechanického napětí mezi vlákny a matricí.
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Vladimír Čech, Ph.D.
Simulace a modelování 
Ústav chemie materiálů vyvinul novou informační technologii pro predikci mechanických vlastností heterogenních polymerních materiálů. Modely pracují na několika úrovních: molekulární struktura, nadmolekulární struktura, mezzo-škála(úroveň makromolekulárních sítí), mikro a makro škála (mechanika pevné fáze). Jsou modelovány zejména mechanické vlastnosti, dynamické mechanické vlastnosti, životnost, bobtnání a propustnost materiálů.
Kontaktní osoba: Mgr. Jan Žídek, Ph.D.
Geopolymery 
Geopolymerní materiály, které kombinují chemickou a tepelnou stabilitu, vhodné mechanické vlastnosti a mikrostrukturu, představují nový fenomén ve vývoji anorganických materiálů. Tyto vlastnosti dávají geopolymerním materiálům řadu potenciálních aplikací v průmyslu a stavebnictví formou geopolymerních cementů. Ze strukturního hlediska se jedná o amorfní až semikrystalické tří-dimensionální anorganické polymerní materiály připravované reakcí alumosilikátů s alkalickými křemičitany v silně zásaditém prostředí. Detailní mechanizmus geopolymerní reakce není dosud znám.
Kontaktní osoba: Ing. Tomáš Opravil, Ph.D.
Sol-gel proces 
Sol-gel metoda má rozsáhlé uplatnění v mnoha oblastech výzkumu a vývoje nových typů materiálů i praxe. Umožňuje přípravu zcela nových struktur, které nemohou byt syntetizovány za použití jiných metod a rozšiřuje možnosti aplikace řady klasických materiálů. Často se využívá pro syntézu anorganických oxidových sítí a hybridních anorganicko-organických kompozitů, v kterých je organický materiál ukotven do anorganické matrice. Materiály připravené touto metodou nalezly mimo jiné rozsáhlé uplatnění jako sorbenty, nosiče katalyzátorů a plniva.
Kontaktní osoba: Ing. Petr Ptáček, Ph.D.
MDF kompozity 
MDF kompozity jsou materiály s extrémně nízkou porositou a atypickými mechanickými vlastnostmi. Ve vodě rozpustný polymer přidaný k cementové matrici zlepšuje mechanické vlastnosti struktury, obzvláště pevnost ohybu.
Kontaktní osoba: Ing. František Šoukal, Ph.D.
Netradiční pojiva a kompozity 
Současný výzkum a vývoj pojiv a kompozitů je směrován přednostně na materiály netradičního složení, využívající velkoobjemově produkované druhotné minerální suroviny, které jsou v převážné míře jakožto odpady ukládány na skládkách. Především jde o vedlejší produkty energetického a metalurgického průmyslu - popílky, strusky a energosádrovec, jejichž důslednější využívání může významně přispět ke stále naléhavěji požadovanému zvýšení produktivity materiálů a šetření přírodních minerálních surovin, kterými stále ještě plýtváme. Požadavek vyšší dlouhodobé stálosti materiálů a výrobků stavebního průmyslu se ozývá stále naléhavěji.
Kontaktní osoba: Ing. František Šoukal, Ph.D.
Koroze a ochrana kovových materiálů
Předmětem studia je chemická reaktivita kovů - zejména v podmínkách průmyslového využití, tzn., jejich korozní vlastnosti a možnosti vytváření korozní ochrany (anorganické povlaky). Dále je zkoumána struktura kovových materiálů a její ovlivnění vysokoteplotními procesy (rekrystalizace, difúze, vznik intermetalických sloučenin). Konkrétní příklady zkoumaných materiálů jsou zinkové povlaky na ocelích, moderní ultralehké hořčíkové slitiny, chromátové konverzní povlaky, korozní odolnost nerezivějících ocelí (např. austenitických tzv. 18/10) aj.
Kontaktní osoba: Ing. Martin Zmrzlý, Ph.D.
Syntéza organokovových sloučenin
Zájmovou oblastí jsou komplexní organokovové sloučeniny vybraných přechodných (Ti, Ni) a vnitřně přechodných kovů (Nd, Sm), které slouží jako katalytické prekurzory pro homogenní polymerace. Polymerační aktivita těchto sloučenin závisí nejen na centrálním atomu kovu, ale v nemalé míře o ní rozhoduje i ligandová kostra, jejíž modifikací lze měnit katalytické schopnosti sloučeniny a ovlivňovat tak mikrostrukturu vznikajícího polymeru či oligomeru. U nově připravených sloučenin je zkoumána jejich struktura a vlastnosti, a to jak experimentálně, tak i pomocí molekulového modelování a výsledky jsou konfrontovány. Cílem je nalézt takové katalytické prekurzory, které in situ poskytnou katalyzátor s žádoucími vlastnostmi.
Kontaktní osoba: RNDr. Lukáš Richtera, Ph.D.
